Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất xi măng pcb 40 năng suất 2.3 tấn/ngày

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………4 PHẦN I:VAI TRÒ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XI MĂNG…………6 I. Vai trò của xi măng đối với sự phát trriển của đất nước………..6 II. Sự phát triển của xi măng trên thế giới …………………………7 III. Sự phát triển của xi măng Việt Nam……………………………8 PHẦN II:CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA XI MĂNG……………………11 I. Giới thiệu xi măng Pooclăng và phân loại………………..……..11 1. Ximăng Pooclăng(XMP)……………………………………….11 2. Ximăng Pooclăng hỗn hợp(XMPCB)…………………………..11 3. Clinke XMP………………………………………………….....11 4. Phụ gia của xi măng…………………………………………….11 II.Thành phần khoáng hóa của clinker xi măng pooclăng…….…11 1.Thành phần hoá…………………………………………………11 2.Thành phần khoáng…………………………………………......11 3. Hệ số đặc trưng cho thành phần clinke………………………...12 III.Nguyên nhiên liệu sản xuất xi măng pooclăng…………………13 1.Nguyên liệu……………………………………………………..13 2. Nhiên liệu………………………………………………………13 IV . Các phương pháp sản xuất xi măng pooclăng………………...13 1.Theo chuẩn bị phối liệu……………………………………….....13 2.Theo hệ thống lò………………………………………………....13 V. Quá trình hóa lý khi nung…………………..……………………13 1.Nung nóng và sấy khô phối liệu…………………………………13 2.Phân huỷ các cấu tử nguyên liệu khi nung nóng………………..13 3.Các phản ứng pha rắn……………………………………………14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4.Quá trình kết khối khi có mặt pha lỏng tạo C3S…………………14 5. Quá trình làm lạnh clinke……………………………………….14 VI. Quá trình gia công và bảo quản Clinker xi măng pooclăng….14 1. Gia công clinker ximăng pooclăng…………………………….14 2. Bản quản clinker ximăng pooclăng……………………………15 VII. Quá trình đóng rắn và hyđrat hóa xi măng…………………15 VIII. Các tính chất của xi măng……………………………………15 PHẦN III:TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU………………………………..17 I. Nguyên liệu , nhiên liệu……………………..……………………17 1. Nguyên liệu chính……………………………………………...17 2. Cấu tử điều chỉnh………………………………………………18 3. Nhiên liệu……………….……………………………………...18 II. Thành phần phối liệu……………………………………………19 1.Xác định lượng tro than lẫn trong CL………………………….19 2. Quy đổi nguyên liệu về 100%…………………………………20 3 .Quy về nguyên liệu khô đã nung 100% và tính lượng tro trong clinke……………………………………………………………………20 4.Tính Ci , S i , A i ……………………………………………22 5 . Tính kiểm tra…………………………………………………..26 6 .Tính chuyển về bài phối liệu chưa nung……………………….29 III. Tính cường độ clinker ……………………………………….32 PHẦN IV:TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT TOÀN NHÀ MÁY…..33 I. Các kí hiệu,đơn vị tính và số liệu ban đầu……………………….33 II.Tính toán………………………………………………………….33 1. Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo lý thuyết………………...34 a.Nguyên liệu khô……………………………………………….34 b.Nguyên liệu ẩm ……………………………………………....34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP c. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu khô …………….35 2.Tiêu hao các cấu tử nguyên liệu theo thực tế …………………...35 a.Nguyên liệu khô………………………………………………..36 b.Nguyên liệu ẩm ………………………………………….…….37 c. Lượng CL thu được khi nung 1kg phối liệu khô thực tế……...36 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu nguyên liệu cho 1kg CL………....36 3.Tiêu tốn nhiên liệu cho nhà máy……………………………..….36 4.Tiêu tốn phụ gia cho 1 Kg CL………………………………..….36 Bảng Cân Bằng Vật Chất Toàn Nhà Máy……………………37 PHẦN V :TÍNH TOÁN LÒ NUNG……………………………......38 I . Xác định năng suất phân xưởng lò nung………………………..38 II. Tính toán kích thước hệ thống lò nung………………………….39 III.Tính toán quá trình cháy nhiên liệu……………………………..40 1. Quy ước……………………………..………………………..40 2.Bảng thành phần làm việc của than ở độ ẩm W=1%..................40 3. Bảng quá trình cháy của than………………………………....40 Bảng quá trình cháy với các hệ số không khí dư khác nhau……42 IV. Các số liệu kỹ thuật khác………………………………………43 1. Tính lượng than tiêu tốn………………………………………...43 2. Lượng phối liệu khô tuyệt đối…………………………...……...43 3. Lượng CO2 từ phối liệu ………………………………………...43 4. Lượng nước hoá học……………………………..……………...43 5. Lượng CaCO3 trong phối liệu …………………………………..43 6. Lượng MgCO3 trong phối liệu …………………………………43 V. Thiết lập cân băng vật chất lò nung……………………………44 A. Vật chất vào ……………………………………………………44 1. Lượng nhiên liệu đốt vào lò và calciner………...………………44 2. Lượng phối liệu vào lò …………………………………………44 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3. Không khí vào lò……………..…………………………………44 4. Tổng vật chất vào hệ thống lò…………………………………..45 B. Vật chất ra khỏi hệ thống lò…………………………………...45 1. Lượng Clinke ra lò………………………………………………45 2. Khí thải từ máy làm lạnh………………………………………..45 3. Khí thải từ xyclon V…………………………………………….45 1) Sản phẩm cháy của nhiên liệu ……………………………..45 2) Khí do phối liệu sinh ra…………………………………….46 4. Lượng bụi của phối liệu bay ra …………………………………47 5. Tổng lượng vật chất ra khỏi hệ thống là………………………...47 Bảng tổng kết cân bằng vật chất lò nung…………………………….47 VI .Nhiệt lý thuyết tạo clinker………………………………………..48 1. Lượng nhiệt liệu tiêu tốn cho 1kg CL ……………………….....48 2. Lượng nguyên liệu khô lý thuyết vào lò ……………………......48 3. Nhiệt cần để nung nóng phối 0  4500C ………………………..48 4. Nhiệt cần để phân huỷ caonilit ở 4500C…………………...……48 5. Nhiệt cần để nung nóng phối liệu đã mất nước hyđrat ở 450  9000C ………………………………………………….....48 6. Nhiệt phân huỷ cacbonat C aCO3 và MgCO3 của phối liệu ở 9000C ……………………………………………...……………….....48 7. Nhiệt nung nóng đỏ phối liệu từ 900  14000C ………………..49 8. Nhiệt tiêu hao để tạo pha lỏng ở 14000C ……………………….49 Tính tổng lượng nhiệt vào khi nung CL…………………..…49 1. Nhiệt sinh ra do hiệu ứng toả nhiệt khi tạo khoáng CL ở 100014000C……………………………………………………49 2. Nhiệt sinh ra do hiệu ứng tạo mêtacaonilit AS2 ở 9500C………49 3. Nhiệt thu hồi khi làm lạnh CL ở 14000C  00C………………...49 4. Nhiệt sinh ra do kết quả làm lạnh của COC2 của phối liệu……..49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5. Nhiệt thu hồi do làm lạnh hơi nước từ 450  00C và do ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước thoát ra………………………………………….50 VII .Cân bằng nhiệt lò nung…………...……………………...………51 A. Tính toán và giả thiết ban đầu………………………………..51 1. Nhiệt độ của phối liệu vào ống nối từ xyclon tầng IV tới Cyclon tầng V2. Nhiệt độ Clinke ra khỏi máy làm lạnh……...….51 3. Nhiệt độ của khí thải làm lạnh………………………………...51 4. Nhiệt độ của than cấp vào hệ thống lò………………………...51 5. Nhiệt độ của khí thải khỏi xyclon tầng V……………………..51 6. Tỉ nhiệt của than ………………………………………………51 7. Tỉ nhiệt của phối liệu………………………………………….51 8. Tỉ nhiệt của clinke……………………………………………..51 9. Tỉ nhiệt của hơi nước……………………………………...…..51 10. Hàm ẩm của không khí ở điều kiện thường ……..…………..51 B. Cân bằng nhiệt lò nung……………………………………….51 B.1. Nhiệt vào……………………………………………………51 1. Nhiệt từ phối liệu……………………………………………..51 2. Nhiệt lý học của than ẩm 1%....................................................51 3. Nhiệt do than cháy sinh ra ……………………………...……52 4. Nhiệt của KK ẩm mang vào hệ lò …………………………...52 5.Tổng nhiệt lượng mang vào hệ lò. ……………………………52 B.2. Nhiệt tiêu tốn ……………………………………………….52 1. Nhiệt lý thuyết tạo CL………………………………………...52 2. Nhiệt tiêu tốn để bốt hơi ẩm phối liệu………………………...52 3.Nhiệt tổn thất theo khí thải đem ra ngoài ở tkt =295 CO……….53 4. Nhiệt tiêu tốn do khí thải của máy làm lạnh CL ở 2500C……..53 5. Nhiệt tiêu tốn do bụi CL theo khí ở 2650C……………………54 6. Nhiệt tổn thất do Clinke mang ra khỏi máy làm lạnh ở 80oC ...54 7. Nhiệt do bụi thải mang ra ở 2950C……………………………54 8. Nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh ………………...….54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9. Tổng nhiệt ra…………………………………………………..54 B.3 . Cân bằng nhiệt ………………………………………....….54 B.4 . Tổng kết cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt lò nung….55 1.Cân bằng vật chất………………...…………………………....55 2. Cân bằng nhiệt lò nung…………………………………....….56 3. Xác định hiệu suất nhiệt, hệ số tác dụng kỹ thuật có ích của lò..57 KẾT LUẬN……………………………………………………...….58 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………....….59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Xi măng là vật liệu thông dụng nhất trong ngành công nghiệp xây dựng. Xi măng đã có mặt trong đời sống của con người hàng nghìn năm qua và cho đến nay con người vẫn sử dụng nó trong hầu hết các công trình xây dựng. Theo những dự đoán thì xi măng vẫn là chất kết dính chủ lực trong thế kỷ tới. Đất nước ta trải qua 2 cuộc chiến tranh tàn phá cơ sở hạ tầng còn thất kén. Do vậy nhu cầu sử dụng xi măng ngày càng tăng khi nước ta bước vào thời kỳ đổi mới tiến tới công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Hàng loạt các công trình xây dựng: thuỷ điện, cầu cống, đường xá, các công trình thuỷ lợi, nhà ở. ., sẽ tiêu thụ một lượng xi măng rất lớn. Mặc dù, sản lượng xi măng sản xuất trong nước ngày càng tăng nhanh nhưng vẫn không đủ nhu cầu sử dụng trong nước. Vì vậy, việc tăng sản lượng xi măng nhằm cân đối giữa cung - cầu trong nước, một phần tham gia xuất khẩu đang là mục tiêu của ngành công nghiệp xi măng Việt Nam. Để góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước đồng thời thực hiện được mục tiêu trên thì việc xây dựng các nhà máy xi măng là rất cần thiết. Qua sự phân tích và đánh giá tình hình nhu cầu tiêu thụ xi măng trong nước, trong đồ án thiết kế này dự định sẽ xây dựng một nhà máy ximăng PCB 40 với năng suất 2,3 triệu tấn/năm. Nhà máy sẽ được áp dụng công nghệ tiên tiến và hiện đại, trình đọ tự động hoá ở mức cao nhằm tiếp kiệm nhiên liệu, điện năng và các vật tư sản xuất, đảm bảo chất lượng clinke ra lò, giản bớt người lao động trực tiếp trong nhà máy. Sản phẩm của nhà máy sản xuất đạt chất lượng mác XM Poóclăng hỗn hợp 40 (XMPCB 40). Ngoài ra, vấn đề bảo đảm vệ sinh công nghiệp theo đúng tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN I:VAI TRÒ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XI MĂNG I. VAI TRÒ CỦA XI MĂNG ĐỐI VỚI SỰ PHÁT TRIỂN CỦA ĐẤT NƯỚC: Xi măng là một loại vật liệu xây dựng quan trọng, không thể thiếu được trong các công trình xây dựng cơ bản ở mọi lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân.Ngành xi măng phát triển sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế của đất nước. Nước ta đang trong thời kỳ đổi mới, tiến tới công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, do vậy nhu cầu về sử dụng xi măng trong công tác xây dựng cơ bản ngày một tăng. Mặc dù sản lượng xi măng sản xuất trong nước ngày một tăng nhưng vẫn chưa đủ đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Là một thành phần kinh tế đóng góp 10 - 12% GDP của tổng các ngành công nghiệp, ngành xi măng Việt Nam đã chiếm một vai trò quan trọng ở một đất nước đang trong giai đoạn chuyển đổi: +Tạo ra sản phẩm xi măng phục vụ cho công cuộc xây dựng đất nướcvà tham ra xuất khẩu. + Góp phần tăng trưởng GDP quốc gia. + Tạo việc làm và thu nhập cho một lực lượng lao động khá lớn của xã hội. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Ngành công ngiệp xi măng phát triển đã kéo theo nhiều ngành nghề khác phát triển như: Giao thông vận tải, năng lượng, cơ khí chế tạo cũng như các ngành dịch vụ khác như: xây lắp, sản xuất thiết bị phụ tùng, vật liệu chịu lửa, sản xuất bê tông, bao bì. + Ngành công nghiệp xi măng tạo ra bộ mặt mới cho ngành công nghiệp Việt Nam; Công nghệ sản xuất xi măng khá hiện đại và là tổng hợp thành qủa phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như cơ khí, điện, điện tử... +Làm thay đổi bộ mặt xã hội ở những vùng đặt nhà máy, rút ngắn khoảng cách phát triển giữa các vùng, giữa nông thôn và thành thị, góp phần vào công cuộc đô thị hóa đất nước. + Như vậy ta thấy ngành công nghiệp xi măng có một vai trò và vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Để góp phần xây dựng và phát triển hơn nữa thì việc xây dựng các nhà máy xi măng là rất cần thiết. II. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XIMĂNG THẾ GIỚI: Từ xa xưa loài người đã biết dùng các loại nguyên liệu thiên nhiên có tính kết dính để xây dựng các công trình, nhưng nói chung các chất kết dính này có cường độ thấp không đáp ứng được nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Đến năm 1825 XMP mới được phát hiện, XMP đã được phát triển qua gần hai thế kỷ nên công nghệ sản xuất ngày càng cao. Trước đây xi măng được sản xuất chủ yếu theo phương pháp ướt lòquay, phương pháp khô chỉ là thứ yếu, sản lượng xi măng sản xuất theo phương pháp ướt chiếm 70 - 80% sản lượng xi măng sản xuất ra. Ngày nay để tiết kiệm nhiên liệu, nhiệt lượng, cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì công nghệ sản xuất xi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP măng theo phương pháp khô chiếm vị trí chủ đạo. Hiện nay công nghệ sản xuất xi măng trên thế giới đạt đến trình độ cao, sản lượng tăng, chất lượng tốt, phong phú về chủng loại. Đứng đầu là các nước có nền công nghiệp tiên tiến như Nhật, Đức và các nước Tây âu. *Sản lượng XM của một số nước Đông Nam Á trong những năm đầu và cuối thập kỷ 90 như sau (triệu tấn XM): Sản lượng XM của một số nước Đông Nam Á NĂM THÁI LAN INĐÔNÊSIA MALAIXA PHILIPIN 1990 18,044 16,298 6,732 6,632 1991 18,890 16,238 7,738 7,536 1998 22,289 22,314 11,722 12,888 1999 25,700 33,212 15,840 13,394 2000 26,700 43,983 18,050 15,039 Nhận xét: Sản lượng XM tăng nhanh, sau 10 năm sản lượng tăng gần gấp 3 như Indônêxia, Malaixia, Philipin. Riêng Thái Lan do chịu khủng hoảng tài chính những năm cuối của thập kỷ nên sản lượng tăng chậm hơn so với bình quân các nước khác. Sản lượng XM trên một đầu người ở nước ta và một số nước trong khu vực (kg/người/năm): Năm Hàn quốc Malaixia Thái Lan Philipin Inđonêsia Việt Nam 1990 772 321 330 112 87 45 1997 1205 690 655 235 140 125 Nhận xét: Bình quân XM trên đầu người nước ta còn rất thấp so với các nước trong khu vực điều đó chứng tỏ cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu XM của nước ta còn rất lớn thì mới đáp ứng được cơ sở hạ tầng, giao thông mà nước ta đã đề ra vào những năm tới. III. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA XIMĂNG VIỆT NAM: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cuối thế kỷ XIX thực dân Pháp đã xây dựng nhà máy xi măng Hải phòng vào năm 1899 để phục vụ xây dựng cầu cống, công trình quân sự và các công sở để phục vụ cho chương trình khai phá và bóc lột thuộc địa, nên nhà máy có công xuất nhỏ chỉ đáp ứng cho nhu cầu xây dựng của tầng lớp xã hội thượng lưu. Năm 1899 đến 1922 xây dựng 5 hệ thống lò đứng có năng suất 12 vạn tấn, năm 1928  1939 xây 5 lò quay có năng suất 30 vạn tấn. Sau hoà bình lập lại ở miền bắc 1954 các nước xã hội chủ nghĩa giúp ta khôi phục và cải tạo nhà máy xi măng Hải phòng đưa tổng công suất lên 70 vạn tấn. Từ năm 1960  1970 xây dựng thêm hàng chục nhà máy xi măng lò đứng. ở miền nam vào năm 1963 xây dựng nhà máy XM Hà tiên I (theo phương pháp ướt) nhằn phục vụ nhu cầu Xi măng tại chỗ. Từ năm 1976  1982 xây dựng nhà máy xi măng Bỉm Sơn theo phương pháp ướt có năng suất 1, 2 triệu tấn và nhà máy xi măng Hoàng Thạch với năng suất 1, 1 triêu tấn theo phương pháp khô. Từ năm 1991  1992 xây dựng nhà máy Hà Tiên II theo phương pháp khô với năng suất 1, 1  1, 2 triệu tấn. Năm 1993  1996 xây dựng hơn 40 dây truyền xi măng lò đứng với công nghệ, và thiết bị của Trung quốc. Năm 1994 sản lượng Xi măng sản xuất theo phương pháp ướt đạt 914 nghìn tấn, năm1995 đạt 1200000 tấn, năm 1995 đạt 2, 384 triệu tấn. Năm 1998 xây song Hoàng Thạch II với năng suất 1, 2 triệu tấn, năm 1999 xây xong Bút Sơn với năng suất 1, 4 triệu tấn. Ngoài ra còn xây dựng thêm 3 cơ sở liên doanh: Chinh Poong năng suất 1, 5 triệu tấn, Sao Mai 1, 7 triệu tấn, Nghi Sơn 2, 3 triệu tấn. Năm 2001 xây dựng xong nhà máy Xi măng Hoàng Mai với công suất 1, 4 triệu tấn, vào nhưng năm cuối của thế kỷ 20 các trạm nghiền Xi măng tại các địa phương ở phía nam được đầu tư xây dựng. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ximăng của Việt Nam từ trước đến nay: Năm Đơn vị 2000 2002 2003 2004 2005 2006 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nhập khẩu Clinker Triệu 0,2 3,5 4,1 4,1 4,4 5,6 so năm trước(NT=100) Sản lượng sản xuất tấn Triệu 13,3 233,3 21,1 117,1 24,1 100 25,3 107,3 28 127,3 32,2 so năm trước(NT=100) Tiêu thụ tấn Triệu 13 131,1 21,1 114,2 24,1 105 25,2 110,6 27,5 115 32 so năm trước(NT=100) tấn - 131,1 114,2 104,6 109,1 116,4 Nhu cầu tiêu thụ xi măng nước ta, sản lượng dự kiến đến năm 2020. Năm Tốc độ tăng tiêu thụ (%) Nhu cầu xi măng (triệu tấn) Dự kiến sản lượng (triệu tấn) 2007 12 2008 10 2009 10 2010 10 2015 5– 8 2020 2,5- 3 36,50 40,10 44,20 48,60 63–65 68- 70 35,30 42,05 47,60 49,80 62,80 - Để đáp ứng nhu cầu Xi măng trên thị trường trong nước từ năm 2005  2020 đáp ứng đủ lượng xi măng cho xã hội thì đòi hỏi phải xây dựng một loạt các nhà máy xi măng ưu tiên xây dựng các nhà máy xi măng có công suất lớn, có công nghệ hiện đại, và tập trung ở những vùng có nguồn nguyên liệu tốt, và thuận tiện trong việc tiêu thụ, tập trung xây dựng các nhà máy mà thuận tiện trong giao thông vận tải, có sẵn cơ cở vật chất giản giá thành xây dựng cơ bản. Xây dựng các nhà máy có cảng nước sâu thuận tiện cho quá trình suất khẩu, cũng như suất Clinke vào thị trường phía nam nơi sẽ đặt các trạn nghiền Clinke, tập trung xây dựng các nhà máy tại Quảng Ninh, và phía nam tỉnh Thanh Hoá nơi có nguồn nguyên liệu và có cảng nước sâu. Sau đây là bảng số liệu các dự án xi măng sẽ được xây dựng trong thời gian tới Các nhà máy xi măng đang xây dựng và sẽ đầu tư xây dựng TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tên nhà máy Xi măng Thái Nguyên XM Hạ Long XM Tuyên Quang XM Thăng Long XM Cẩm Phả XM Bình Phước XM Phúc Sơn XM Hoàng Thạch 3 XM Bút Sơn 2 Công suất thiết kế Thời gian xây dựng (tr tấn) 1, 5 2, 0 1, 4 2, 3 2, 3 2, 0 1, 8 1, 2 2, 3 2002  2006 2002  2006 2006  2009 2002  2006 2003  2006 2003  2007 2003 2005 2003  2005 2003  2006 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 XM Bỉm Sơn 2 XM Chin Fon HP 2 XM Thạch Mỹ XM Hà Tiên 3 XM Mỹ Đức XM Đồng Lâm XM Nghi Sơn 2 XM Đồng Bánh XM Sông Gianh 2 XM Hạ Long 2 XM Cẩm Phả 2 XM Yên Bái XM Thăng Long 2 2, 3 1, 5 2, 5 1, 2 2, 3 2, 3 3, 0 1, 5 2, 3 3, 0 3, 0 1, 4 3, 0 2003  2006 2005  2008 2003  2007 2004  2007 2010  2014 2004  2008 2007  2010 2004  2008 2007  2010 2010  2013 2009  2012 2010  2015 2008  2012 Với các nhà máy đang và sẽ xây dựng nó sẽ đáp ứng đủ nhu cầu xi măng xây dựng của nước ta trong tương lai gần đây, góp một phần vào công cuộc xây dựng đất nước. Đưa đất nước ta trở thành một nước công nghiệp, với lượng xi măng tiêu thụ trên một đầu người ngang tần với các nước khu vực, cũng như trên thế giới. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY VÀ DÂY CHUYỀN I. CƠ SỞ LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY. Để lựa chọn được địa điểm xây dựng nhà máy một cách hợp lý thì địa điểm được chọn phải thỏa mãn các yêu cầu sau: 1. Yêu cầu về tổ chức sản xuất: Trước hết địa địa điểm xây nhà máy phải được chọn trên cơ sở nguyên liệu tại. Cung cấp đủ lượng đá vôi, đất sét... đảm bảo việc cung cấp nhiên liệu, điện, nước và gần nơi tiêu thụ sản phẩm hoặc thuận tiện cho việc di chuyển sản phẩm đi nơi khác tiêu thụ. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2. Yêu cầu hạ tầng kỹ thuật: Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc gia bao gồm đường bộ, đường thuỷ, đường sắt. Phù hợp với phân vùng kinh tế, mạng lưới phát triển công nghiệp trung ương và địa phương, nhằm tạo điều kiện phát huy tối đa công suất nhà máy và khả hợp tác với các nhà máy lân cận. 3. Yêu cầu về xây dựng, vận hành nhà máy: Thuận tiện cho việc cung cấp vật liệu, vật tư, xây dựng nhằm giảm chi phí vận chuyển. Địa điểm xây dựng còn chú ý đén nguồn cung cấp nhân lực tại chỗ, cung cấp lương thực, thưc phẩm cho đời của công nhân nhà máy. 4. Yêu cầu về điều kiện địa chất, thủy văn: Địa hình xây dựng nhà máy phải có kích thước hình dạng thuận lợi trong việc xây dựng trước mắt cũng như mở rộng diện tích sau này. Khu đất phải cao ráo, tránh ngập lụt về mùa mưa lũ, có mực nước ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nước. Địa điểm phải không nằm trên vùng có mỏ khoáng sản hoặc địa chất không ổn định. Về khí hậu phải thoã mãn yêu cầu không phải vùng gió quặt luôn sinh ra lốc xoáy. Không ngập lụt hàng năm, mùa gió ổn định để dễ cho việc bố trí mặt bằng bảo đảm an toàn vệ sinh công nghiệp 5. Yêu cầu về kỹ thuật xây dựng: Về địa hình khu đất có kích thước hình dạng thuận lợi trong việc xây dựng trước mắt cũng như mở rộng diện tích nhà máy sau này và thuận lợi cho việc thiết kế bố trí dây truyền công nghệ sản xuất. Khu đất phải cao ráo, tránh ngập ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP lụt về mùa mưa lũ, có mực nước ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nước. Độ dốc tự nhiên thấp hạn chế việc san lấp mặt bằng. Về địa chất, địa điểm phải không được nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản hoặc địa chất không ổn định. Cường độ khu đất xây dựng từ 1,5  2kg/cm2. Nhận xét: Để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy hợp lý phải căn cứ vào các yêu cầu trên. Nhưng trong thực tế rất khó khăn cho việc lựa chọn địa điểm mà nó thoả mãn đủ các yêu cầu đó. Sau khi xem xét những thuận lợi và khó khăn từng mặt trong đồ án này nhà máy xi măng em dự định xây dựng tại xã Quỳnh Vinh-Huyện Quỳnh Lưu-Tỉnh Nghệ An. Địa điểm này thoả mãn được các điều kiện xây dựng một nhà máy sản xuất xi măng Pooclăng hỗn hợp PCB 40 với năng suất 2,3 triệu tấn /năm. II. GIỚI THIỆU VỂ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY XI MĂNG : 1. Nguồn nguyên liệu- nhiên liêu cho nhà máy: 1.1. Đá vôi: + Mỏ đá vôi Hoàng Mai A (Nghệ An) có trữ lượng :205,446 triệu tấn. + Mỏ đá vôi Hoàng Mai B (Nghệ An) có trữ lượng :132,646 triệu tấn. Đá vôi được khai thác và vạn chuyển về nhà máy bằng hệ thống băng tải .Tất cả đều do các công ty khai thác đảm bảo cho nhà máy về cả trữ lượng và chất lượng. 1.2. Đất sét: + Mỏ đá sét Quỳnh Vinh (Nghệ An) có trữ lượng :17,675 triệu tấn. + Mỏ đá sét Trà Bồng có trữ lượng :61,76 triệu tấn. Các mỏ đá vôi và đá sét cách nhau khoảng 2 km và gần với địa điểm đặt nhà máy thuận tiện cho việc vận chuyển giảm chi phí trong vấn đề này. 1.3. Nguyên liệu điều chỉnh:  Quặng sắt: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Quặng Sắt từ các nơi được nhập về nhà máy dưới dạng thành phẩm có kích thước đạt yêu cầu nguồn sau: - Quặng sắt Thạch Thành-Thanh Hoá: Hàm lượng Fe2O3 : 3065% là loại quặng có chất lượng khá.Trữ lượng mỏ khoảng trên 4 triệu tấn. - Quặng sắt thứ sinh Tuyên Quang-Thạch Thành, Thanh Hoá: Là loại mỏ có chất lượng trung bình.Trữ lượng của mỏ trên 1 triệu tấn. - Quặng sắt từ mỏ Thanh Kỳ, Như Xuân, Thanh Hoá: Có chất lượng tốt hơn quặng sắt Thạch Thành, hàm lượng Fe2O3 tới 70%.Trữ lượng mỏ quặng sắt Thanh Kỳ khoảng 3-4 triệu tấn. - Với tổng trữ lượng của các mỏ quặng sắt trên khoảng 89 triệu tấn: đủ đáp ứng sản xuất xi măng lâu dài của nhà máy.  Boxít: Bổ sung Al2O3 - Boxít được nhập về nhà máy từ các nguồn + Boxít Lạng Sơn + Boxít Cao Bằng + Boxít Hải Hưng 1.4. Nhiên liệu: a. Than: Nhiên liệu để sản xuất Clinker là than Hòn Gai - Cẩm Phả loại cám 3 Chất lượng than cám 3 theo TCVN 1790 – 1999 như sau: - Nhiệt trị toàn phần : > 6850 Kcal/Kg - Tro trung bình : 16,5 (giới hạn 15  18%) - Chất bốc trung bình : 6,5% - Độ ẩm trung bình : 7,0 (max12%) - Cỡ hạt : max 15mm b. Dầu FO : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Dầu FO nhập ở nước ngoài và được vận chuyển về nhà máy từ cảng Hải Phòng bằng tàu hoả. Nhu cầu FO mỗi năm khoảng 1000 tấn. *Các tính chất của dầu FO. - Tỷ nhiệt : 0,93 – 0,98 kg/l - Nhiệt trị : 9800 – 10.000 Kcal/kg - Hàm lượng : S  3% 1.5. Các loại phụ gia a.Thạch cao: Nhà máy sử dụng nguồn Thạch Cao nhập ngoại (từ Lào hoặc Thái Lan), thông qua công ty kinh doanh Thạch Cao xi măng với khả năng cung cấp cũng như chất lượng đã được khẳng định trong nhiều năm qua trong các nhà máy xi măng. Thạch Cao được vận chuyển về nhà máy bằng tàu hoả. b. Phụ gia lười: Phụ gia lười chủ yếu là đá bazan được lấy từ các nguồn sau: + Đá bazan Nông Cống- Thanh Hóa: Trữ lượng khai thác 2,55 triệu tấn. + Đá bazan Phủ Qùy-Nghệ An: Trữ lượng mỏ là 67 triệu tấn 2. Vị trí địa lý, khí hậu và địa chất công trình thuỷ văn: 2.1.Vị trí địa lý: Nằm trên khu ruộng của HTX Vinh Hoa xã Quỳnh Vinh huyện Quỳnh Lưu Nghệ An .Phía đông cách quốc lộ 1A 1,2 km .Phía Bắc là xóm Đồng Thạch giáp mỏ đá sét Quỳnh Vinh .Phía tây là cánh đồng của hợp tác xã Vinh Hoa.Phía Nam giáp tuyến đường sắt thống nhất. 2.2. Đặc điểm khí hậu:  Nhà máy xi măng nằm trong vùng có đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa và được phân thành hai mùa rõ rệt: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Mùa nóng kéo dài từ tháng 4 đến giữa tháng 11 gồm 2 thời kì : Thời kì nóng khô có gió lào từ tháng 4 đến cuối tháng 7 Thời kì nóng , ẩm có bão từ tháng 8 đến tháng 10 - Mùa lạnh từ cuối tháng 11 đến cuối tháng 3 gồm 2 thời kì : Thời kì lạnh khô thừ cuối tháng 11 đến cuối tháng 1với gió mùa đông bắc Thời kì lạnh khô có mưa phùn vào tháng 2 và 3.  Các yếu tố khí hậu đặc trưng : - Lượng mưa trung bình hàng năm là 1543 mm. Số ngày mưa phùn trung bình năm 28,1 ngày. - Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 23,6oC. Nhiệt độ tối cao trung bình hàng năm khoảng 27,3 oC. - Số ngày quá nóng (> 30oC) trong năm 22,3 ngày . Số ngày quá lạnh (< 15oC) trong năm 43,1 ngày . - Độ ẩm trung bình 84,8%.Độ ẩm trung bình thấp nhất vào tháng 7 (78%) và tăng đến tháng 3 , 4 năm sau (89%) ứng thời kì có mưa. - Khu vực có 2 hướng gió chính là Gió mùa đông bắc : tháng 11 đến tháng 3 năm sau .Gió mùa đông bắc thướng có tần suất theo tháng từ 21-35% với tốc độ gió trung bình 2,8-3,6 m/s. Gió mùa tây nam : tháng 5 đến cuối tháng 7.Gió mùa tây nam thấp biến tính gọi là gió lào rất nóng và khô là gió mạnh nên làm cho cường độ bốc thoát hơi rất lớn.Số ngày gió lào trung bình trong năm 25,4 ngày và thường cao nhất vào tháng 7 là 9,3ngày và có nhiệt độ cao nhất có thể trên 35 0C. - Bão :hằng năm ở Quỳnh Lưu chịu ảnh hưởng của 1-2 cơn bão vào tháng 8-10.Sức gió ở đồng bằng mạnh ,những cơn gió giật có thể đến 40-50 m/s nhưng suy yếu nhanh chóng ở vùng đồi núi. 2.3. Địa chất công trình: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Địa hình xây dựng nhà máy tương đối bằng phẳng là cánh đồng rộng hằng trăm ha .Phía bắc của địa điểm dự kiến khu ruộng có cao độ 9-11m và thấp dần về phía nam có cao độ 2,1-3,2m.Đường sắt thống nhất có cao độ 3,8-3,9 m. Diện tích mặt bằng nằm trên nền đất đá thuộc hệ tầng đồng Trầu .Trong phạm vi chiều sâu khảo sát đến độ sâu 27 m gồm các lớp đất đá từ trên xuống dưới như sau : + Lớp đất trồng trọt :dày 0,3-0,5 m. + Lớp sét dẻo ít cát :dày trung bình 10m.Cường độp kháng nén trung bình là 3,54 kg/cm2. + Lớp sạn sỏi pha sét có lẫn cát : dày 7m. + Lớp sét bột kết xe cát kết: dày trung bình >7 m.Cường độp kháng nén trung bình là 139 kg/cm2. Ta thấy địa điểm xây dựng nhà máy không có lớp đất yếu , các lớp đất đá phân bố tương đối đều về diện cũng như chiều sâu .Cho phép ta có thể xây dựng các công trình có tải trọng trung bình đến lớn. 3. Giao thông vận tải. Nhà máy ximăng dự kiến xây dựng ở một vị trí khá thuận lợi về vận tải vì nằm gần các trục giao thông chính quốc lộ 1A và đường sắt thống nhất Bắc nam, cách không xa cảng Cửa Lò và Cảng Nghi Sơn. 3.1. Đường sắt: Bao gồm các tuyến đường sau :  Đường sắt Hà Nội- Thành Phố Hồ CHÍ Minh:nhu cầu vận tải của nha máy chủ yếu lien quan đến đoạn Hà Nội –Vinh; Vinh-Đà Nẵng.  Đường sắt Hà Nội –Lào Cai dài 297 km dùng để đưa quặng sắt về nhà máy.  Đường sắt Cầu Giát –Nghĩa Đàn :dài 31 km dùng để vận chuyển Bazan về nhà máy .